西藏藏北地区不同草原类型区土壤理化性质特征研究

周启龙

(西藏自治区农牧科学院草业科学研究所，西藏拉萨 850009)



西藏藏北地区不同草原类型区土壤理化性质特征研究

周启龙

(西藏自治区农牧科学院草业科学研究所，西藏拉萨 850009)

[目的]明确西藏藏北地区不同草原类型理化性质状况。[方法]将藏北地区草原进行划分，并随机采取样品，测定表层土(0～20 cm)含水量、有机质、全磷和速效磷的含量。[结果]不同草原类型表层土的含水量由高到低依次为高寒沼泽草甸、高寒草甸、高寒灌丛草甸、高寒半荒漠化草原；不同草原类型表层土的有机质含量由高到低依次为高寒沼泽草甸、高寒草甸、高寒灌丛草甸、高寒半荒漠化草原；不同草原类型表层土的全磷含量由高到低依次为高寒灌丛草甸、高寒草甸、高寒沼泽草甸、高寒半荒漠化草原；速效磷从高到低依次为高寒沼泽草甸、高寒灌丛草甸、高寒草甸、高寒半荒漠化草原。[结论]今后应加强对退化草原进行保护，并对草原进行合理利用。

草原类型；西藏藏北；表层土壤有机质；表层土壤含水量

西藏是全球变化的敏感地区，而高寒草原是西藏藏北地区的主要植被类型，也是西藏的主要草原放牧区，该地区对西藏畜牧业的发展具有重要意义。土壤有机碳是陆地生态系统的重要组成部分，影响着全球的气候变化[1]。磷是草原生态系统中重要的化学元素之一，其分布和储量对草原生态系统功能的正常发挥具有重要作用[2]。土壤含水量能在一定程度上反映土壤对植被的供水作用。由于放牧及环境变化，藏北地区已形成几种具有代表性的自然控制类型。目前，关于青藏高原草地土壤性质方面已有大量研究[3-8]，但对不同类型下草原土壤理化性质的研究较少[9]。笔者针对不同草原类型，对土壤理化性质进行研究，分析不同类型草原土壤理化性质的区别及土壤各因素之间的联系，旨在为藏北地区不同草原类型健康状况评价提供理论依据。

1　材料与方法

1.1研究区概况研究区位于西藏自治区当雄县(90°45′～91°31′ E，29°31′ ～31°04′ N)，是拉萨市的纯牧业县，距离拉萨市170 km。当雄县气候的主要特点为冬季寒冷、干燥，昼夜温差大；夏季温暖湿润，雨热同期，干湿季分明，天气变化大。年均温度1.3 ℃，年均降雨量456.8 mm，年均蒸发量1 725.7 mm，年均日照时数2 880.9 h，年均太阳辐射总量45.0 kJ/(m2·a)，无霜期62 d，牧草生长期90～120 d。地表温度平均为5.9 ℃，从头年11月至翌年3月有3个月的土地冻结期，全年8级以上风力平均达17.8 d，多发生在12月至次年3月。大雪、冰雹、霜冻、干旱、大风等自然灾害频发。属高原寒温带半干旱季风气候区，冬寒夏凉，多大风。植被主要包括禾本科、莎草科植物、多种其他科属双子叶植物及一些小灌木。

根据不同植被类型，将研究区域草原划分为4种典型区域，分别为高寒草甸、高寒灌丛草甸、高寒沼泽草甸和高寒半荒漠化草原。

1.2土样采集在4个研究区域分别采样，样地分布于当雄县不同区域，采用GPS定位，运用土钻进行随机取样，取表层土(0～20 cm)，其中一部分放入铝盒内称重，其他用自封袋带回实验室。每个区域重复取样9次。

1.3分析方法土壤有机碳含量采用重铬酸钾容量法测定；全磷含量采用钼锑抗比色法测定；土壤速效磷含量采用钼锑抗比色法进行测定；土壤含水量采用烘干法测定。

2　结果与分析

2.1不同草原类型区表层土壤含水量从图1可见，不同草原类型表层土含水量由高到低依次为高寒沼泽草甸、高寒草甸、高寒灌丛草甸、高寒半荒漠化草原。其中，高寒沼泽草甸土壤含水量达到57.10%，极显著高于其他3种草原类型，高寒草甸土壤含水量极显著高于高寒灌丛草甸草原和高寒半荒漠化草原，高寒灌丛草甸草原和高寒半荒漠化草原土壤含水量差异不显著。高寒半荒漠草原含水量仅为13.79%，在所有草原类型中含量最低。

注：柱上不同大写字母表示处理间差异极显著。Note: Different capital letters indicated extremely significant differences among treatments. 图1　不同草原类型区表层土壤含水量Fig.1　Topsoil water contents of different steppe types

2.2不同草原类型区表层土壤有机质含量从图2可见，不同草原类型表层土有机质含量由高到低依次为高寒沼泽草甸、高寒草甸、高寒灌丛草甸、高寒半荒漠化草原。其中，高寒沼泽草甸有机质含量达到144.04 g/kg，极显著高于其他3种草原类型，高寒草甸草原有机质含量极显著高于高寒灌丛草甸草原和高寒半荒漠化草原，高寒灌丛草甸草原和高寒半荒漠化草原土壤有机质含量差异不显著。高寒半荒漠化草原有机质含量仅为26.19 g/kg，在所有草原类型中含量最低。高寒草甸是青藏高原面积最大的草原类型，有机质含量为61.47 g/kg，该数值具有一定代表性。

注：柱上不同大写字母表示处理间差异极显著。Note: Different capital letters indicated extremely significant differences among treatments. 图2　不同草原类型区有机质含量Fig.2　Organic matter contents of different steppe types

2.3不同草原类型区土壤磷含量由表1可知，不同草原类型表层土的全磷含量由高到低依次为高寒灌丛草甸、高寒草甸、高寒沼泽草甸、高寒半荒漠化草原。其中，高寒灌丛草甸的全磷含量显著高于高寒沼泽草甸和高寒半荒漠化草原，与高寒草甸差异不显著；高寒草甸与高寒沼泽草甸的全磷含量差异不显著，但显著高于高寒半荒漠化草原，高寒沼泽草甸的全磷含量显著高于高寒半荒漠化草原。

速效磷含量在不同区域的表现不同于全磷含量，由高到低依次为高寒沼泽草甸、高寒灌丛草甸、高寒草甸、高寒半荒漠化草原。其中，高寒沼泽草甸的速效磷含量显著高于其他3种草原类型，高寒灌丛草甸的速效磷含量显著高于高寒草甸草原和高寒半荒漠化草原，高寒草甸和高寒半荒漠化草原的土壤速效磷含量差异不显著。

表1不同草原类型区全磷及速效磷含量

Table 1Contents of total phosphorus and available phosphorus of different steppe types

草原类型Steppetypes全磷Totalpho-sphorusg/kg速效磷Availablephosphorusmg/kg高寒半荒漠化草原Alpinesemi-de-sertificationsteppe0.890±0.089c3.090±0.572c高寒灌丛草甸Alpineshrubmeadow1.170±0.165a11.540±1.621b高寒草甸Alpinemeadow1.140±0.178ab3.600±0.897c高寒沼泽草甸Alpineswampmead-ow1.030±0.097b13.080±2.142a

注：数据均为均值±标准差；同列不同小写字母表示不同草地类型间存在显著差异(P<0.05)。

Note: Data were mean value ± standard deviation. Different capital letters indicated significant differences under different steppe types (P< 0.05).

3　结论与讨论

(1)在4类草原中，高寒沼泽草甸含水量最高，达57.10%，该区域一般位于河谷低洼处，夏季有径流通过，常形成藏北嵩草集群，藏北嵩草根系发达，在冬季水流干涸时仍能保持原有沼泽型草甸地貌，且次年返青早，可作为牛羊冷季少食期的过度牧区。高寒灌丛草甸草原含水量高于高寒半荒漠化草原含水量，但差异不显著，说明在植被恢复中，灌木区对地表植被水的贡献不大。

(2)土壤有机碳的主要来源是植物残体的凋落分解，不同植被导致土壤有机质含量不同[10]。表层土有机质含量与表层土含水量规律相同，在4类草原中，高寒沼泽草甸有机质含量最高，这与藏北嵩草生物量高有直接关系，且每年新旧更替时产生大量植物残体，最终形成土壤有机质，这也是碳库的主要来源。高寒灌丛区虽然生物量大，但均是能生长多年小灌木，如金露梅等，不利于形成植物残体，对有机质对贡献不大。

(3)不同草原类型的全磷含量不同，该研究表明，高寒灌丛草甸、高寒草甸全磷含量较高。土壤全磷含量的高低受土壤母质、成土作用和耕作施肥的影响很大[11]。放牧强度也影响土壤全磷含量[12]。高寒灌丛草甸全磷含量达到1.17 g/kg，为土壤全磷含量最高区域。该研究所采取土样区域均未施肥，说明放牧对土壤全磷含量的影响较大。高寒灌丛草甸在4种草原类型区中放牧强度最小；高寒草甸一般分为夏季草场和冬季草场，轮换后草场放牧强度不大；高寒沼泽草甸在春秋时作为过渡草场；半荒漠化草原本身也是由过度放牧而形成。全磷有利于土壤养分的积累，在草原放牧行为中应注意退化草场的保护和合理利用。而速效磷含量与全磷含量在不同草原类型中所表现出的规律不同。在该研究中，速效磷含量最高的是高寒沼泽草甸，其次为高寒灌丛草甸。

高寒灌丛草甸全磷含量最高，但是速效磷含量却排在第2位，这可能是由于灌丛旁的草本对部分速效磷吸收的结果。而高寒沼泽草甸由于水分大，有助于速效磷的形成，这也是高寒沼泽草甸全磷含量不高但速效磷含量最高的原因。

[1] 李元寿,张人禾,王根绪,等.青藏高原典型高寒草甸区土壤有机碳氮的变异特性[J].环境科学, 2009,30(6):1826-1831.

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[3] 孙庚.青藏高原东部高山林草交错带不同土地利用方式土壤的氮素特征[D].成都：中国科学院成都生物研究所, 2004.

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The Soil Physical and Chemical Properties of Different Steppe Types in Northern Tibet

ZHOU Qi-long

(Institute of Pratacultural Science, Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Lhasa, Tibet 850009)

[Objective] To find the physical-chemical properties of different steppe types in northern Tibet. [Method] Steppes in northern Tibet were divided and samples were collected randomly. The water content of topsoil, organic matter, content of total phosphorus and available potassium were measured. [Result] Topsoil water contents in different steppe types from high to low were in the order of alpine swamp meadow, alpine meadow, alpine shrub meadow, and alpine semi-desertification steppe. Organic matter content of topsoil from high to low were in the order of alpine swamp meadow, alpine meadow, alpine shrub meadow, and alpine semi-desertification steppe. Total P contents of topsoil from high to low were in the order of alpine shrub meadow, followed by alpine meadow, alpine swamp meadow, alpine semi-desertification steppe. Alpine swamp meadow had the highest available P content of topsoil, followed by alpine shrub meadow, alpine meadow, alpine semi-desertification steppe. [Conclusion] We should strengthen the protection of degraded steppes and carry out rational utilization of topsoil water.

Steppe type; Northern Tibet; Topsoil organic matter; Topsoil water content

农业部公益性行业科研专项(201203006)。

周启龙(1988-)，男，吉林榆树人，研究实习员，从事草原植被恢复研究。

2016-05-31

S 812.2

A

0517-6611(2016)20-124-02